Soru

Zorluk: ZorTrigonometrik Oranların Bölgelere Göre İndirgenmesi

π<x<3π2\pi < x < \frac{3\pi}{2} olmak üzere,

sin(5πx)+cos(7π2+x)tan(x5π2)sin(x3π)sinxsec2(x7π) \frac{\sin(5\pi - x) + \cos\left(\frac{7\pi}{2} + x\right)}{\tan\left(x - \frac{5\pi}{2}\right) \cdot \sin(x - 3\pi)} - \sin x \cdot \sqrt{\sec^2(x - 7\pi)}

ifadesinin sadeleştirilmiş biçimi aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    tanx-\tan x
  2. B
    3tanx-3\tan x
  3. 3tanx3\tan xCevap
  4. D
    tanx\tan x
  5. E
    cotx\cot x

Cevap

3tanx3\tan x ifadesi
İfadenin birinci bölümünde pay 2sinx2\sin x ve payda cosx\cos x olarak sadeleşir, bu da 2tanx2\tan x sonucunu verir. İkinci bölümde yer alan kareköklü ifade, sec2(x7π)=secx\sqrt{\sec^2(x - 7\pi)} = |\sec x| şeklinde mutlak değer olarak dışarı çıkar. xx açısı üçüncü bölgede olduğundan sekant negatiftir ve secx=secx|\sec x| = -\sec x olur. Bu terim önündeki sinx-\sin x ile çarpıldığında tanx\tan x değerini üretir. İki kısım birleştirildiğinde 2tanx+tanx=3tanx2\tan x + \tan x = 3\tan x elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
İfadenin birinci kısmındaki payı oluşturan terimleri indirgeyelim.
sin(5πx)=sin(πx)=sinx\sin(5\pi - x) = \sin(\pi - x) = \sin x ve cos(7π2+x)=cos(3π2+x)=sinx\cos\left(\frac{7\pi}{2} + x\right) = \cos\left(\frac{3\pi}{2} + x\right) = \sin x olur. Dolayısıyla pay kısmı sinx+sinx=2sinx\sin x + \sin x = 2\sin x olarak bulunur.
Büyük açıların esas ölçülerini alarak dar açı cinsinden sadeleştirmek.
2
İfadenin birinci kısmındaki paydayı oluşturan terimleri indirgeyelim.
tan(x5π2)=tan(5π2x)=tan(π2x)=cotx\tan\left(x - \frac{5\pi}{2}\right) = -\tan\left(\frac{5\pi}{2} - x\right) = -\tan\left(\frac{\pi}{2} - x\right) = -\cot x ve sin(x3π)=sin(xπ)=sinx\sin(x - 3\pi) = \sin(x - \pi) = -\sin x olur. Bu durumda payda çarpımı (cotx)(sinx)=cotxsinx=cosxsinxsinx=cosx(-\cot x) \cdot (-\sin x) = \cot x \cdot \sin x = \frac{\cos x}{\sin x} \cdot \sin x = \cos x elde edilir.
Paydadaki ifadelerin periyodik özelliklerini ve özdeşliklerini kullanarak sade halini bulmak.
3
Bulduğumuz pay ve payda değerlerini oranlayarak birinci kısmın en sade halini yazalım.
2sinxcosx=2tanx\frac{2\sin x}{\cos x} = 2\tan x elde edilir.
Kesirli kısmı tek bir trigonometrik fonksiyon cinsinden ifade etmek.
4
İkinci kısmı oluşturan sinxsec2(x7π)- \sin x \cdot \sqrt{\sec^2(x - 7\pi)} ifadesini xx açısının bölgesine göre analiz edelim.
sec(x7π)=sec(xπ)=secx\sec(x - 7\pi) = \sec(x - \pi) = -\sec x olur. Buradan sec2(x7π)=secx=secx\sqrt{\sec^2(x - 7\pi)} = |-\sec x| = |\sec x| elde edilir. xx açısı üçüncü bölgede (π<x<3π2\pi < x < \frac{3\pi}{2}) olduğundan cosx<0    secx<0\cos x < 0 \implies \sec x < 0 olur. Dolayısıyla mutlak değer dışına eksi ile çarpılarak çıkar: secx=secx|\sec x| = -\sec x. İkinci kısım ise sinx(secx)=sinxsecx=sinxcosx=tanx- \sin x \cdot (-\sec x) = \sin x \sec x = \frac{\sin x}{\cos x} = \tan x olarak bulunur.
Karekök dışına çıkarma işleminde açının bölgesine göre mutlak değerin işaretini doğru belirlemek.
5
Elde ettiğimiz iki kısmı birleştirerek sonuca ulaşalım.
2tanx+tanx=3tanx2\tan x + \tan x = 3\tan x bulunur.
Bulunan sadeleşmiş terimler arasındaki çıkarma ve toplama işlemlerini tamamlamak.

Anahtar Kavram

Trigonometrik fonksiyonların bölgelere göre işaretlerinin analizi ve indirgeme formüllerinde karekök/mutlak değer ilişkisi.
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla